一种可自动拆卸的汽车线束缠绕装置的制作方法

本发明涉及线束加工技术领域，尤其涉及一种可自动拆卸的汽车线束缠绕装置。

背景技术：

线束是电路中连接各电器设备的接线部件，线束由绝缘护套、接线端子、导线等组成；线束在汽车工业生产中的应用非常重要，汽车线束是汽车电路的网络主体，连接汽车的电气电子部件并使之发挥功能，没有线束，汽车电路就无法正常组装或者生产。

目前，不管是高级豪华汽车还是经济普通型汽车，线束编成的结构通常是一样的，都是由电线、联插件和包裹带组成，它既要确保传送电信号，也要保证连接电路的可靠性，向电子电气部件供应规定的电流值，防止对周围的电磁干扰。车间生产出来的线束导线都是非常长的，需要将导线缠绕收纳起来；现有的缠绕方式是采用人工手动缠绕，这种方式工作量大，缠绕不均匀，浪费缠绕空间。

为解决上述问题，公开号为cn205367303u的中国实用新型，公开了一种汽车束线的缠绕收纳装置，包括电机、减速器、转轮和卷筒，所述减速器连接至电机的输出轴上，所述电机和减速器均安装在线束生产设备的机架上，所述转轮的数量为两个，所述两个转轮之中安装卷筒，所述卷筒和转轮的中心轴重合，且此中心轴共同连接至减速器，左侧转轮的内侧设有感应器。使用时启动电机，减速器旋转，减速器的旋转带动转轮和卷筒旋转，在缠绕到一定厚度后，感应器控制电机停止，此时剪断导线；该装置具有生产效率高且缠绕质量稳定的优点。

但是，上述技术方案存在以下缺陷：1、卷筒拆装复杂，需人工手动拆卸和手动剪线，生产过程中会拖缓加工进程，加工效率低；2、缠绕完成后无紧固措施，使得在运输过程中，卷筒上缠绕的线束容易发生松散。

技术实现要素：

本发明意在提供一种可自动拆卸的汽车线束缠绕装置，以解决现有技术中卷筒拆装困难、需手动剪断线束和线束易松散的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下，一种可自动拆卸的汽车线束缠绕装置，包括机架和卷筒，所述卷筒内壁均匀固设有若干圆环，圆环靠近卷筒两端底面设置，且圆环一端与卷筒底面齐平，圆环另一端置于卷筒内，还包括自动拆卸机构、绕线机构、紧固机构、剪线机构和开关；

所述自动拆卸机构包括带有驱动电机的转轴，所述转轴架设于机架上，所述转轴同轴连接有两个主动齿轮，所述主动齿轮啮合有从动齿轮，两个从动齿轮分别同轴连接有支撑轴，支撑轴转动设置在机架上，两个支撑轴相对的一端开设有盲孔，盲孔内滑动连接有连接板，所述盲孔底部与连接板之间连接有第一弹簧，两个所述连接板相对的面上设有用于插入到圆环中的定位杆，两个所述连接板相对的面上分别设有用于使卷筒掉落的楔块；

所述绕线机构包括转盘和推杆，所述转盘连接有旋转电机，所述转盘同轴连接有偏心凸轮，所述机架铰接有推杆，所述推杆靠近偏心凸轮的一侧设有凸起，推杆另一侧与机架之间连接有第二弹簧，凸起与偏心凸轮相抵设置；

所述紧固机构包括弧形爪，所述连接板面向盲孔的面上固接有直轴，所述弧形爪包括弧形部和夹持部，弧形部和夹持部固定连接，所述弧形部铰接于直轴侧壁，所述支撑轴侧壁开设有用于弧形部活动的通孔，所述夹持部位于支撑轴外部且与支撑轴轴线平行，同一直轴上弧形爪的数量至少为三个且呈沿直轴圆周均匀分布，同一直轴上的弧形爪夹持部外套有弹性圈；

所述剪线机构包括磁力剪，所述磁力剪设于推杆顶部，磁力剪包括对称铰接的剪刀头，两个所述剪刀头的上部内侧设有刀刃，两个剪刀头的下部之间连接有第三弹簧，一个剪刀头底部装配有电磁铁，另一个剪刀头的底部装配有铁块；

所述开关设于盲孔底面，所述开关用于控制电磁铁电路的启闭，开关与直轴相对设置。

本方案的工作原理为：通过将定位杆插入卷筒内壁设有的圆环，把卷筒固定在两个从动齿轮之间，并将线束头固定在卷筒上。开启驱动电机和旋转电机，主动齿轮带动从动齿轮转动。同时，旋转电机带动转盘转动，转盘带动偏心凸轮转动，在第二弹簧弹力的拉力作用下，偏心凸轮与凸起保持相抵的状态，偏心凸轮转动使推杆左右往复摆动，同时配合卷筒的转动，从而使线束均匀地缠绕在卷筒上。

在线束缠绕的过程中，卷筒上的线束层逐渐变厚，变厚的线束层与楔块楔面接触，线束层挤压楔块的楔面，楔块受到挤压力逐渐朝盲孔底部方向移动，楔块的移动带动两个连接板相互远离，连接板带动定位杆移动，第一弹簧被逐渐挤压。定位杆随着卷筒上所卷线束厚度的增加，逐渐向其所在侧支撑轴方向移动。

在此过程中，直轴随连接板移动，直轴带动弧形爪转动，弧形爪逐渐收拢，弧形爪的夹持部逐渐倾斜，弹性圈沿着斜面逐渐下滑。

由于直轴的移动距离等于定位杆的长度，当定位杆从圆环上脱离后，直轴触碰到开关，电磁铁通电后具有磁性，电磁铁与铁块相吸，带动两个剪刀头的下部合拢，第三弹簧被挤压，基于杠杆原理，两个剪刀头上部的刀刃也合拢，磁力剪将线束剪断，同时弹性圈脱离弧形爪，套设在卷筒上，对线束进行紧固，卷筒失去定位杆的支撑下落。至此线束缠绕完成。

缠绕完成的卷筒脱离定位杆后，在第一弹簧的弹力作用下，连接板恢复原位，连接板回复原位，楔块、定位杆和弧形爪也被带动着复位；同时直轴停止触碰开关。电磁铁所在电路断开，电磁铁不再具有磁性，电磁铁与铁块之间的吸引力消失，在第三弹簧的弹力作用下，两个剪刀头的下部分离，两个剪刀头上部的刀刃也分离。

上述技术方案与现有技术相比的优点在于：1、利用主动齿轮、从动齿轮和偏心凸轮的绕线结构，能够均匀的将线束缠绕在卷筒上，节省了人力资源，同时也避免了缠绕不均匀的问题；2、通过定位杆与圆环的配合对卷筒进行固定，与现有技术常用键、凸块进行卡合定位相比，达到了固定效果好且易装卸的效果；3、通过楔块和定位杆的联动设置，并利用线束与楔块楔面的挤压作用使楔块移动，使得线束在缠绕一定厚度后自动解除固定，通过改变楔块楔面的倾斜度可以达到调整预设缠绕厚度的效果，与现有技术人工目测厚度关闭缠绕机构，后拆卸下卷筒相比，线束缠绕厚度统一，实现标准化生产；4、利用弧形爪与弹性圈的配合，使得在线束缠绕完成后，弹性圈套设在卷筒上对线束进行紧固，达到防止线束松散的效果，与现有技术没有紧固措施相比，既避免了因运输颠簸造成线束松散，又要重新缠绕的状况，又免去了人工紧固这一步骤，节省人力物力；5、通过定位杆和剪断机构的联动，利用电磁铁通电后产生磁力的原理，达到卷筒在拆卸完成的同时，线束也被剪断的技术效果，免去了现有技术中人工剪线这一步骤，省时省力。

进一步优化，所述定位杆包括外伸缩杆、内收缩杆和固定件，所述内收缩杆嵌合在外收缩杆的内部，所述外伸缩杆上设有与固定件相配合的第一连接孔，所述内收缩杆上线性排列有若干个与固定件相配合的第二连接孔，所述固定件同时穿过内收缩杆和外收缩杆。通过外伸缩杆、内收缩杆和固定件的配合，达到调节定位杆长度的效果，使得自动拆卸机构能够适应不同的线束缠绕厚度需求，实用性更强。

进一步优化，还包括收集框，所述收集框设于自动拆卸机构下方。收集框用于收集缠绕完成的卷筒,避免卷筒滚落到别处，不易收拣。

进一步优化，所述收集框框底安装有四个万向轮。使得收集框的移动更加灵活，方便运输。

进一步优化，所述弹性圈的横截面为圆形。与横截面为长方形、五边形等形状的弹性圈相比，圆形横截面的设置使得弹性圈的滚动性更强，防止其卡在弧形爪夹持部上。

进一步优化，所述弹性圈为橡胶圈。橡胶的形状塑造不受限制，且模量小，能得到较大的弹性变形，与金属弹性件相比，造价低廉，性价比高。

进一步优化，所述弧形爪的弧形部与支撑轴之间连接有第四弹簧。第四弹簧的设置使得弧形爪在受到弹性圈的收紧作用时，能够在第四弹簧的弹性作用下保持形态，防止在直轴没有运动前，弧形爪的夹持部就发生倾斜。

附图说明

图1为本发明实施例一种可自动拆卸的汽车线束缠绕装置的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为图1中自动拆卸机构的侧视图；

图4为图1中磁力剪的结构示意图；

图5为图1中支撑轴的剖视图；

图6为内伸缩杆和外伸缩杆的爆炸图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、转轴2、主动齿轮3、从动齿轮4、弧形爪5、卷筒6、转盘7、偏心凸轮8、收集框9、推杆10、连接板11、楔块12、圆环13、定位杆14、直轴15、第一弹簧16、第二弹簧17、右侧剪刀头18、左侧剪刀头19、铁块20、电磁铁21、盲孔22、开关23、线束24、第三弹簧25、支撑轴26、第四弹簧27、内伸缩杆28、外伸缩杆29、固定件30。

实施例基本如附图1至附图6所示：一种可自动拆卸的汽车线束缠绕装置，包括机架1和中空的卷筒6，卷筒6内壁均匀固设有四个圆环13，圆环13靠近卷筒6两端底面设置，且圆环13一端与卷筒6底面齐平，圆环13另一端置于卷筒6内。机架1上水平架设有转轴2，转轴2连接有驱动电机，转轴2同轴连接有两个主动齿轮3，主动齿轮3的底部啮合有从动齿轮4，两个从动齿轮4分别同轴连接有支撑轴26，支撑轴26转动设置在机架1上。

两个支撑轴26相对的一端开设有盲孔22，盲孔22内滑动连接有连接板11，盲孔22底部与连接板11之间连接有第一弹簧16，两个连接板11相对的面上焊接有四个用于插入到圆环13中的定位杆14。定位杆14包括外伸缩杆29、内收缩杆28和固定件30，内收缩杆28嵌合在外收缩杆29的内部，外伸缩杆29上设有与固定件30相配合的第一连接孔，内收缩杆28上线性排列有三个与固定件30相配合的第二连接孔，固定件30同时穿过第一连接孔和第二连接孔来连接外伸缩杆29和内伸缩杆28，通过切换固定件30穿过不同位置的三个第二连接孔，可以改变定位杆14的长度。

两个连接板11相对的面上分别焊接有两个用于使卷筒6掉落的楔块12。

机架1转动连接有位于右侧支撑轴26下方的转盘7，转盘7连接有旋转电机，转盘7同轴连接有偏心凸轮8，机架1上铰接有推杆10，推杆10靠近偏心凸轮8的一侧设有凸起，推杆10另一侧与机架1之间连接有第二弹簧17，凸起与偏心凸轮8相抵设置。

连接板11面向盲孔22的面上焊接有直轴15，直轴15侧壁沿直轴15圆周均匀铰接有四个弧形爪5，支撑轴26侧壁开设有用于弧形部活动的通孔，弧形爪5包括相互焊接的弧形部和夹持部，夹持部位于支撑轴26外部且与支撑轴26轴线平行，弧形部与支撑轴26之间连接有第四弹簧27，同一直轴15上的四个弧形爪5夹持部外套有橡胶圈。

推杆10顶部固设有磁力剪，磁力剪包括相互铰接的左侧剪刀头19和右侧剪刀头18，左侧剪刀头19和右侧剪刀头18的上部内侧均设有刀刃，左侧剪刀头19和右侧剪刀头18的下部之间连接有第三弹簧25，右侧剪刀头18底部装配有电磁铁21，左侧剪刀头19的底部装配有铁块20。

左侧盲孔22底面设有用于控制电磁铁21电路启闭的开关23，开关23与直轴15相对设置。卷筒6正下方设有收集框9，收集框9框底安装有四个万向轮。

本发明的具体实施方式如下：

初始时，将定位杆14插入圆环13中，从而将卷筒6固定在两个连接板11之间，将线束24从右侧剪刀头18和左侧剪刀头19的空隙间穿过，并将线束24头固定在卷筒6上，开启驱动电机和旋转电机，主动齿轮3带动从动齿轮4转动，从动齿轮4带动连接板11转动，连接板11带动卷筒6转动。与此同时，旋转电机带动转盘7转动，转盘7带动偏心凸轮8转动。在第二弹簧17弹力的作用下，偏心凸轮8与凸起保持相抵的状态，偏心凸轮8转动使推杆10左右往复摆动。偏心凸轮8转动的同时，卷筒6也被连接板11带动着转动，从而使线束24均匀地缠绕在卷筒6上。

在线束24缠绕的过程中，卷筒6上的线束层逐渐变厚，变厚的线束层与楔块12的楔面接触，线束层挤压楔块12的楔面，楔块12受到挤压力逐渐朝盲孔22底部方向移动，楔块12的移动带动两个连接板11逐渐相互远离，连接板11的滑动带动定位杆14逐渐远离卷筒6，第一弹簧16被压缩。

在此过程中，直轴15随连接板11移动，直轴15带动弧形爪5转动，弧形爪5逐渐收拢，弧形爪5的弧形部逐渐挤压第四弹簧27，弧形爪5的夹持部逐渐向卷筒6倾斜，橡胶圈沿着斜面逐渐下滑。

由于直轴15的移动距离等于定位杆14的长度，当定位杆14从圆环13上脱离后，直轴15触碰到开关23，电磁铁21通电后具有磁性，电磁铁21与铁块20相吸，左侧剪刀头19和右侧剪刀头18的下部合拢，第三弹簧25被挤压，从而使得右侧剪刀头18和左侧剪刀头19上部的刀刃合拢，磁力剪将线束24剪断，同时橡胶圈脱离弧形爪5，套设在卷筒6上，对线束24进行紧固，卷筒6失去定位杆14的支撑下落至收集框9，至此线束24缠绕完成。

缠绕完成的卷筒6脱离定位杆14后，在第一弹簧16的弹力作用下，连接板11恢复原位，楔块12、定位杆14和弧形爪5也被带动着复位；同时直轴15停止触碰开关23。电磁铁21所在电路断开，电磁铁21不再具有磁性，电磁铁21与铁块20之间的吸引力消失，在第三弹簧25的弹力作用下，右侧剪刀头18和左侧剪刀头19的下部分离，从而带动上部的刀刃也分离。

当需要继续缠绕线束24时，重新在弧形爪5外围套设橡胶圈，重复上述技术方案继续缠绕线束24，直至所有线束24缠绕完毕。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。